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MAXScanner 計算器

變壓器阻抗計算機 — %Z、歐姆、標么值與故障電流

將變壓器百分比阻抗換算為所選繞組基準下的標么值與歐姆值,並提供額定電流及僅考慮變壓器本身的端子故障電流參考。

即時計算顯示計算過程

計算變壓器阻抗

等效阻抗

換算至 415 V 的 0.008611 Ω

  • 單位阻抗:0.05 pu
  • 基準阻抗:0.172225 Ω
  • 額定電流:1,391.21 A
  • 理想端子故障電流倍數:20×
  • 僅考慮變壓器的對稱端子故障電流:27.824 kA
  • 變壓器故障容量:20 MVA

代入計算過程

  1. Zpu = 5 ÷ 100 = 0.05 pu。
  2. Zbase = V² ÷ S = 415² ÷ 1,000,000 = 0.172225 Ω。
  3. Zohm = Zpu × Zbase = 0.05 × 0.172225 = 0.008611 Ω。
  4. Irated = S ÷(√3 × V)= 1,000,000 ÷(√3 × 415)= 1,391.21 A。
  5. 無限匯流排端子篩選:Isc = Irated ÷ Zpu = 1,391.21 ÷ 0.05 = 27.824 kA。

以清楚的電氣基準計算百分比阻抗

將變壓器銘牌上的百分比阻抗,換算為您所輸入電壓基準下的標么值與等效歐姆值。同一個標準化阻抗也會顯示理想變壓器端子短路電流倍數,但下游電網與保護協調研究不納入本結果。

如何使用此計算器

1

請輸入變壓器銘牌上的 kVA 容量。

2

請輸入您希望換算歐姆阻抗所參照繞組的額定電壓;三相系統請使用線對線電壓。

3

請選擇單相或三相。

4

請輸入變壓器銘牌或出廠測試的百分比阻抗。

5

請查看標么阻抗、基準阻抗、換算後的歐姆值、額定電流,以及僅考慮變壓器本身的端子故障電流篩選結果。

常見使用情境

  • •將變壓器 %Z 依所選繞組基準換算為歐姆值。
  • •在進行電網研究前,檢查標么值與基準阻抗的計算。
  • •理解同一個 %Z 換算到不同電壓繞組時,為何對應不同的歐姆值。
  • •篩選變壓器阻抗與端子對稱故障電流之間的關係。

範例:1000 kVA、415 V、三相、5% Z

Zpu 為 0.05。Zbase 約為 0.172225 Ω,因此換算到 415 V 側的變壓器阻抗約為 0.008611 Ω。額定電流約為 1391.21 A,理想變壓器端子篩選(僅計變壓器本身)的故障電流約為 27.824 kA。

本換算未做的假設

  • •進行工程決策時請使用實際銘牌或出廠測試阻抗,不要以一般典型值取代。
  • •歐姆阻抗取決於繞組與基準。請輸入欲換算阻抗所參照那一側的電壓,並保持電壓與 kVA 基準一致。
  • •端子故障電流結果假設上游為無限大匯流排,且只考慮變壓器阻抗。實際的電力公司/電源、電纜、匯流排與馬達阻抗會改變可用電流。
  • •百分比阻抗為阻抗的大小。若未提供,本計算機不會自行推算 R 與 X 的分量或 X/R 比值。
  • •請勿將端子篩選結果當作斷路器、保險絲、SCCR 或電弧閃絡的自動核准依據。這些需要完整系統與適用的研究方法。
  • •分接位置、溫度與測試條件都可能影響工程數據;若要求較高精度,請採用專案或製造商的測試資訊。

常見問題

如何將變壓器百分比阻抗換算為歐姆?+

先將 Z% 除以 100 換算為標么值,再以所選繞組基準計算基準阻抗 V²/S,最後將 Zpu 乘以 Zbase。

為什麼變壓器的歐姆阻抗在一次側與二次側會不同?+

歐姆阻抗取決於電壓基準,並依匝數比換算。百分比/標么阻抗依變壓器容量標準化,因此使用上較為方便。

5% 的變壓器阻抗代表什麼?+

在規定的短路測試條件下,施加約為額定電壓 5% 的電壓即可產生額定電流。若為理想無限大電源,這相當於端子短路篩選為額定電流的 20 倍。

應使用一次側還是二次側電壓?+

請使用您希望換算歐姆阻抗所參照繞組的額定電壓。三相平衡計算則使用該繞組的線對線電壓。

Z% 等同於電阻嗎?+

不等同。Z% 是等效阻抗的大小,綜合了電阻與漏電抗。若要分別取得 R 與 X,需要額外的測試或銘牌資料。

本計算機能計算斷路器的遮斷額定值嗎?+

不能。所含的故障電流僅為變壓器本身的參考資訊。設備的承受能力需要完整的可用故障電流資料及適用的工程研究。

相關下一步

繼續計算

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